工作中需要写一个定时任务,由于是集群环境,自然而然想到需要通过分布式锁来保证单台执行..相信大家都会想到使用zk来实现对应的分布式锁.下面就简单介绍一下几种实现
准备工作
有几个帮助类,先把代码放上来
ZKClient 对zk的操作做了一个简单的封装
package zk.lock; import org.apache.zookeeper.*; import org.apache.zookeeper.data.Stat; import zk.util.ZKUtil; import java.util.concurrent.CountDownLatch; import java.util.concurrent.TimeUnit; /** * User: zhenghui * Date: 14-3-26 * Time: 下午8:50 * 封装一个zookeeper实例. */ public class ZKClient implements Watcher { private ZooKeeper zookeeper; private CountDownLatch connectedSemaphore = new CountDownLatch(1); public ZKClient(String connectString, int sessionTimeout) throws Exception { zookeeper = new ZooKeeper(connectString, sessionTimeout, this); System.out.println("connecting zk server"); if (connectedSemaphore.await(10l, TimeUnit.SECONDS)) { System.out.println("connect zk server success"); } else { System.out.println("connect zk server error."); throw new Exception("connect zk server error."); } } public void close() throws InterruptedException { if (zookeeper != null) { zookeeper.close(); } } public void createPathIfAbsent(String path, boolean isPersistent) throws Exception { CreateMode createMode = isPersistent ? CreateMode.PERSISTENT : CreateMode.EPHEMERAL; path = ZKUtil.normalize(path); if (!this.exists(path)) { zookeeper.create(path, null, ZooDefs.Ids.OPEN_ACL_UNSAFE, createMode); } } public boolean exists(String path) throws Exception { path = ZKUtil.normalize(path); Stat stat = zookeeper.exists(path, null); return stat != null; } public String getData(String path) throws Exception { path = ZKUtil.normalize(path); try { byte[] data = zookeeper.getData(path, null, null); return new String(data); } catch (KeeperException e) { if (e instanceof KeeperException.NoNodeException) { throw new Exception("Node does not exist,path is [" + e.getPath() + "].", e); } else { throw new Exception(e); } } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); throw new Exception(e); } } @Override public void process(WatchedEvent event) { if (event == null) return; // 连接状态 Watcher.Event.KeeperState keeperState = event.getState(); // 事件类型 Watcher.Event.EventType eventType = event.getType(); // 受影响的path // String path = event.getPath(); if (Watcher.Event.KeeperState.SyncConnected == keeperState) { // 成功连接上ZK服务器 if (Watcher.Event.EventType.None == eventType) { System.out.println("zookeeper connect success"); connectedSemaphore.countDown(); } } //下面可以做一些重连的工作. else if (Watcher.Event.KeeperState.Disconnected == keeperState) { System.out.println("zookeeper Disconnected"); } else if (Watcher.Event.KeeperState.AuthFailed == keeperState) { System.out.println("zookeeper AuthFailed"); } else if (Watcher.Event.KeeperState.Expired == keeperState) { System.out.println("zookeeper Expired"); } } }
ZKUtil 针对zk路径的一个工具类
package zk.util; /** * User: zhenghui * Date: 14-3-26 * Time: 下午9:56 */ public class ZKUtil { public static final String SEPARATOR = "/"; /** * 转换path为zk的标准路径 以/开头,最后不带/ */ public static String normalize(String path) { String temp = path; if(!path.startsWith(SEPARATOR)) { temp = SEPARATOR + path; } if(path.endsWith(SEPARATOR)) { temp = temp.substring(0, temp.length()-1); return normalize(temp); }else { return temp; } } /** * 链接两个path,并转化为zk的标准路径 */ public static String contact(String path1,String path2){ if(path2.startsWith(SEPARATOR)) { path2 = path2.substring(1); } if(path1.endsWith(SEPARATOR)) { return normalize(path1 + path2); } else { return normalize(path1 + SEPARATOR + path2); } } /** * 字符串转化成byte类型 */ public static byte[] toBytes(String data) { if(data == null || data.trim().equals("")) return null; return data.getBytes(); } }
NetworkUtil 获取本机IP的工具方法
package zk.util; import java.net.InetAddress; import java.net.NetworkInterface; import java.util.Enumeration; /** * User: zhenghui * Date: 14-4-1 * Time: 下午4:47 */ public class NetworkUtil { static private final char COLON = ':'; /** * 获取当前机器ip地址 * 据说多网卡的时候会有问题. */ public static String getNetworkAddress() { Enumeration<NetworkInterface> netInterfaces; try { netInterfaces = NetworkInterface.getNetworkInterfaces(); InetAddress ip; while (netInterfaces.hasMoreElements()) { NetworkInterface ni = netInterfaces .nextElement(); Enumeration<InetAddress> addresses=ni.getInetAddresses(); while(addresses.hasMoreElements()){ ip = addresses.nextElement(); if (!ip.isLoopbackAddress() && ip.getHostAddress().indexOf(COLON) == -1) { return ip.getHostAddress(); } } } return ""; } catch (Exception e) { return ""; } } }
--------------------------- 正文开始 -----------------------------------
这种实现非常简单,具体的流程如下
对应的实现如下
package zk.lock; import zk.util.NetworkUtil; import zk.util.ZKUtil; /** * User: zhenghui * Date: 14-3-26 * Time: 下午8:37 * 分布式锁实现. * * 这种实现的原理是,创建某一个任务的节点,比如 /lock/tasckname 然后获取对应的值,如果是当前的Ip,那么获得锁,如果不是,则没获得 * .如果该节点不存在,则创建该节点,并把改节点的值设置成当前的IP */ public class DistributedLock01 { private ZKClient zkClient; public static final String LOCK_ROOT = "/lock"; private String lockName; public DistributedLock01(String connectString, int sessionTimeout,String lockName) throws Exception { //先创建zk链接. this.createConnection(connectString,sessionTimeout); this.lockName = lockName; } public boolean tryLock(){ String path = ZKUtil.contact(LOCK_ROOT,lockName); String localIp = NetworkUtil.getNetworkAddress(); try { if(zkClient.exists(path)){ String ownnerIp = zkClient.getData(path); if(localIp.equals(ownnerIp)){ return true; } } else { zkClient.createPathIfAbsent(path,false); if(zkClient.exists(path)){ String ownnerIp = zkClient.getData(path); if(localIp.equals(ownnerIp)){ return true; } } } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return false; } /** * 创建zk连接 * */ protected void createConnection(String connectString, int sessionTimeout) throws Exception { if(zkClient != null){ releaseConnection(); } zkClient = new ZKClient(connectString,sessionTimeout); zkClient.createPathIfAbsent(LOCK_ROOT,true); } /** * 关闭ZK连接 */ protected void releaseConnection() throws InterruptedException { if (zkClient != null) { zkClient.close(); } } }
总结
网上有很多文章,大家的方法大多数都是创建一个root根节点,每一个trylock的客户端都会在root下创建一个 EPHEMERAL_SEQUENTIAL 的子节点,同时设置root的child 变更watcher(为了避免羊群效应,可以只添加前一个节点的变更通知) .如果创建的节点的序号是最小,则获取到锁,否则继续等待root的child 变更..这种方式我个人觉得有点繁琐,实现起来有点麻烦.具体的现有实现可以查看
https://svn.apache.org/repos/asf/zookeeper/trunk/src/recipes/lock/
其他的,想了半天没啥好说的..over
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